Milyen szerepe van a transzformátornek egy feszültségkétszerező áramkörben?
Tranzformátorok szerepe a feszültség-szorzó áramkörökben
A tranzformátorok kulcsfontosságú szerepet játszanak a feszültség-szorzó áramkörökben, de egyedül nem tudják elérni a feszültség megsokszorozását. A feszültség-szorzó áramkörök tipikusan kombinálják a tranzformátorokat rektifikáló elemekkel (pl. diodákkal és kondenzátorokkal) a feszültség duplározásához vagy háromszorosításához. Itt van a tranzformátorok szerepének magyarázata a feszültség-szorzó áramkörökben, valamint hogyan növelheti két tranzformátor használata a kimeneti feszültséget.
1. A tranzformátorok alapvető szerepe
Feszültség-emelés/csökkentés: A tranzformátorok emelhetik vagy csökkenthetik a bemeneti feszültséget. Megfelelő tejes arány (a primáris és sekunderes tekercsek tejesainak aránya) kiválasztásával elérhető a kívánt feszültség-transzformáció.
Elkülönítés: A tranzformátorok továbbá elektromos elkülönítést is biztosítanak, megakadályozva a bemeneti és kimeneti áramkörök közötti közvetlen elektrikus kapcsolódást, ezzel javítva a biztonságot és megbízhatóságot.
2. A feszültség-szorzó áramkörök alapelve
A feszültség-szorzó áramkörök több szintű rektifikálást és szűrési lépést használnak a feszültség megsokszorozásához. Gyakori feszültség-szorzó áramkör típusai:
Fél hullámú feszültség-duplátor:
Egy diodát és egy kondenzátort használ a feszültség duplározására minden fél hullámon belül.
A kimeneti feszültség körülbelül kétszerese a csúcsponti bemeneti feszültségnek.
Teljes hullámú feszültség-duplátor:
Több diodát és kondenzátort használ a feszültség duplározására minden teljes hullámon belül.
A kimeneti feszültség körülbelül kétszerese a csúcsponti bemeneti feszültségnek.
3. Két tranzformátor használata a kimeneti feszültség növelésére
Bár egyetlen tranzformátor is emelheti a feszültséget, még magasabb kimeneti feszültség eléréséhez a következő módszerek értékesek lehetnek:
Módszer Egy: Tranzformátorok soros összekapcsolása
Elv: Két tranzformátor sekunderes tekercséinek soros összekapcsolása kétszeresére növelheti a kimeneti feszültséget.
Összekapcsolási mód:
Kapcsolja az első tranzformátor sekunderes tekercsének pozitív pólusát a második tranzformátor sekunderes tekercsének negatív pólusához.
A kimeneti feszültség a két tranzformátor sekunderes tekercséből származó feszültségek összege.
Módszer Kettő: Rendezett feszültség-szorzó áramkörök
Elv: Több szintű feszültség-szorzó áramkör hozzáadása a tranzformátor kimenetéhez további feszültségemelést eredményez.
Összekapcsolási mód:
Használjon egy tranzformátort és egy feszültség-szorzó áramkört az első szinten a feszültség duplározásához.
Használjon egy másik tranzformátort és egy feszültség-szorzó áramkört a második szinten a feszültség újbóli duplározásához.
Példa
Tegyük fel, hogy a bemeneti AC feszültség 120V RMS, és szeretnénk növelni a kimeneti feszültséget két tranzformátor és feszültség-szorzó áramkör használatával:
Első szint:
Használjon egy tranzformátort a bemeneti feszültség 120V-ről 240V-ra történő emeléséhez.
Használjon egy teljes hullámú feszültség-duplátor a 240V csúcsponti feszültség (kb. 339V) 678V-ra történő duplározásához.
Második szint:
Használjon egy másik tranzformátort a 678V 1356V-ra történő emeléséhez.
Használjon egy másik teljes hullámú feszültség-duplátor a 1356V csúcsponti feszültség (kb. 1916V) 3832V-ra történő duplározásához.
Összefoglalás
A tranzformátorok szerepe: A feszültség-szorzó áramkörökben a tranzformátorok főleg feszültség-emelésre vagy -csökkentésre, valamint elektromos elkülönítésre szolgálnak.
A kimeneti feszültség növelése: Magasabb kimeneti feszültségek elérhetőek a tranzformátorok soros összekapcsolásával vagy a feszültség-szorzó áramkörök rendszeres elhelyezésével.
Két tranzformátor és feszültség-szorzó áramkör használata jelentősen növelheti a kimeneti feszültséget, de ez ugyanakkor növeli az áramkör összetettségét és költségét is. Fontos, hogy biztosítsuk, hogy minden komponens ki tudja állni a magas feszültségeket, hogy garantáljuk az áramkör biztonságát és megbízhatóságát.
